Onder ongunstige geologische omstandigheden is de fundering met paalgrill bijna de enige manier om gebouwen betrouwbaar en duurzaam te ondersteunen. Vandaag zullen we het hebben over de technologie die wordt gebruikt waar ondiepe palen het probleem eenvoudigweg niet kunnen oplossen.
Klassieke pooltechnologie
De fundering op boorpalen kan een van de oudste en tegelijkertijd de technologisch meest geavanceerde soorten funderingen voor kapitaalgebouwen worden genoemd. In wezen wordt het proces van het bouwen van een fundering beperkt tot het boren van een put, het installeren van een wapeningskooi en het pompen van beton met zijn verdichting..
Ondanks hun voor de hand liggende eenvoud, vereisen boorpalen veel aandacht in elke fase van het installatieproces. Omdat het vullen van holtes met beton plaatsvindt zonder visuele controle, is de kans op fouten vrij hoog, en een defect in de productie van zelfs maar één op de tien palen kan de hele fundering onbruikbaar maken..
Niettemin, onder voorbehoud van alle regels van de technologische cyclus, is de verveelde fundering een echt universele oplossing. Zo’n fundering helpt de gebreken in de geomorfologie van de site te egaliseren, stelt u in staat gebouwen te bouwen, zelfs op modderige, zwaar deinende en onstabiele bodems, of op gebieden met een aanzienlijke helling. De grondgedachte voor de constructie van een geboorde fundering kan de nabijheid van andere gebouwen of woongebouwen zijn, daarom is de methode van onderdompeling in trillingen niet toegestaan.
Veelvoorkomende misvattingen of hoe u het goed moet doen
In principe zijn fouten bij de constructie van een geboorde fundering het gevolg van een onvoldoende hoogwaardige technische basis voor het uitvoeren van werkzaamheden. De technologie kent een aantal probleemgebieden:
- De put moet een stijve omhulling hebben, wat het afstoten van de wanden uitsluit. Hiervoor kunnen mantelbuizen (terughaalbaar, niet terughaalbaar, met verloren punt) worden gebruikt, evenals speciale hechtoplossingen, bijvoorbeeld op basis van vuurvaste klei.
- De boorvijzel moet voorzien zijn van een “afwerkings” -kop die geen losse grondresten achterlaat op de bodem van de put. In sommige gevallen nemen ze hun toevlucht tot het inpakken van de bodem van de put. Het is ook mogelijk om vijzels te gebruiken die, vanwege de ontwerpkenmerken, zelf de wanden van de put afsluiten..
- Betonpompen moeten onder overdruk worden uitgevoerd vanwege de onmogelijkheid van vibratiekrimp. Tegelijkertijd drijven luchtholtes en resterende grondfragmenten naar de oppervlakte.
- De processen van boren, bekleden, vullen en onderdompelen van het frame vinden onlosmakelijk met elkaar plaats, de put kan lange tijd niet in tussenliggende staten zijn.
Met boorpalen kunt u effectief en snel een betrouwbare fundering uitrusten, maar alleen in het geval van volledige naleving van de installatie van technologie en volledige mechanisatie van het proces.
Deze en andere redenen hebben de ontwikkeling van verschillende afzonderlijke boor- en vultechnologieën gestimuleerd. Bij het uitvoeren van werkzaamheden door een gespecialiseerde aannemer wordt de mate van klantparticipatie tot een minimum beperkt, wat niet gezegd kan worden over de zelfstandige bouw van zo’n fundering. Daarom moet u kennis nemen van het scala aan technische oplossingen en proberen de basisprincipes zo goed mogelijk en technisch te reproduceren..
Bij het zelfstandig aanbrengen van een fundering met geboorde palen, met behulp van eenvoudige mechanisatiemiddelen, is het onmogelijk om de kwaliteit van elke paal volledig te beheersen en de betrouwbaarheid van de fundering als geheel te garanderen.
Boor- en opruimproces
De twee basistechnieken voor het plaatsen van boorpalen worden CFA en DDS genoemd. De eerste betreft het boren met een doorlopende volle vijzel, die de boorgatwanden in het boorgat gedeeltelijk afdicht. De tweede technologie maakt gebruik van het principe van het boren van een put en impliceert geen uitgraving. Het wordt gelijkmatig langs de muren geplet, waardoor ze extra stevigheid krijgen.
Installatie van palen met behulp van CFA-technologie. 1 – het boren van een put (op zachte of afbrokkelende bodems wordt de mantelbuis tegelijkertijd na de boor gevoed); 2 – het opheffen van de boor met aarde en het vullen van de put met beton onder druk; 3 – Het leggen van de versterkende kooi
De belangrijkste nadelen van deze technologieën zijn de noodzaak om speciale booreilanden aan te trekken, in de regel zeer technologisch. Er zijn geen analogen voor onafhankelijk werk met zo’n hoge snelheid. Een vervanging voor CFA-technologie kunnen conventionele kraanboormachines worden genoemd die worden gebruikt bij het boren van gaten in kalksteen of bij het installeren van krachtoverbrengingsmasten.
Om een put te maken met behulp van de DDS-technologie, kunnen dezelfde technische middelen worden gebruikt, maar dan met de vervanging van de boorkop door een kegel. In dit geval moet de basis van de boorinstallatie een aanzienlijke massa hebben, omdat de schroef met een aanzienlijke overmatige kracht wordt ondergedompeld. Uiteraard kunt u niet zonder het gebruik van hydraulische krikken.
Installatie van boorpalen met behulp van DDS-technologie. 1 – boren zonder uitgraven en verdichten langs de boorgatwanden; 2 – hijsen van de boor met geleidelijke vulling van de put met beton onder druk; 3 – installatie van de versterkende kooi
In beide gevallen blijft de kwaliteit van de uiteindelijke put vrij laag. Het grootste probleem hierbij is afbrokkelende grond, die alleen met speciale veegvijzels volledig van de bodem kan worden verwijderd. Het is mogelijk om verdichting van de bodem van de put te suggereren met behulp van een massieve betonnen balk, die van het oppervlak valt en de losse dijk ramt.
Na 10-15 verdichtingscycli moet de bodem zonder meer worden bedekt met onsamendrukbaar materiaal (steenslag, ASG) en opnieuw worden verdicht. In werkelijkheid kan dit worden gebruikt om putten tot 6-8 m diep te plaatsen, in diepere putten brokkelen de muren af tijdens het rammen, en al het werk verandert in Sisyphean-arbeid. Anders kan een hoge reinheid van de palen alleen worden bereikt met behulp van emmerboren of met de hand worden gereinigd..
Stapel snijden
Omhulsel helpt de put te beschermen, zelfs tegen gedeeltelijk instorten. Omhulsel kan alleen achterwege blijven als twee factoren worden gecombineerd:
- Op het moment van installatie bevindt de grondwaterspiegel zich onder de hiel van de paal.
- De bodem is samengesteld uit dichte sedimentaire gesteenten zonder tussenlagen van zandige leem, drijfzand en watervoerende lagen.
Op bodems met een vloeibare consistentie of met een overvloedige waterstroom in de put, wordt bekisting ten strengste aanbevolen. Hiervoor worden verticaal beweegbare buizen (VTP) gebruikt. Dit zijn herbruikbare inverterproducten waarmee elke boorploeg volledig is uitgerust. In tegenstelling tot de mechanisatiemiddelen worden HVHT’s echter niet verhuurd, maar apart aangekocht. Dit is kosteneffectief bij het rangschikken van een veld van 30-50 stapels of meer.
Mantelbuizen worden in secties verzameld en in de put gedompeld terwijl het boren vordert, meestal met een lichte vertraging achter het gat. Onder speciale geologische omstandigheden, zoals de aanwezigheid van drijfzand en modderstroomzakken, kunnen leidingen voor de bodem lopen. De buizen blijven in de put totdat de betoninjectie is voltooid.
Beton injectie
CFA- en DDS-technologieën gebruiken een holle boor. Door het axiale gat wordt het beton door middel van een pomp in het boorgat gepompt, terwijl de vul- en afzuigsnelheden van de boor nauwkeurig worden gecontroleerd. Dus in de paalreeks is het gegarandeerd dat er geen bodemverontreinigingen worden gevormd en door overdruk worden alle holtes en onregelmatigheden in de muren opgevuld.
De noodzaak van het geleidelijk pompen van beton vanaf de bodem hangt niet alleen samen met de eis van volledige vulling zonder de vorming van holtes. Wanneer het betonmengsel wordt gestort vanaf een hoogte van meer dan 5 à 6 m, is de gelaagdheid gegarandeerd en is het nog moeilijker om op deze manier de gedeeltelijk met grondwater gevulde putten te injecteren. Een manier om dit probleem op te lossen met een onafhankelijk apparaat van een geboorde fundering kunnen valdempers worden genoemd die in de versterkingskooi zijn ingebouwd. Ze vereisen echter een zorgvuldige berekening, voornamelijk vanwege de moeilijkheid om de gebieden onder de messen te vullen..
Met betonnen buizen kan de werking van een holle boor worden nagebootst. Dit zijn ook voorraadartikelen die niet los van het boorcomplex verhuurd kunnen worden. Een set van een te vullen kanaal bestaat uit verschillende pijpen met een lengte van 1 tot 4 m en een opvangtrechter, waarvan het volume wordt berekend op basis van de grootte van de put.
De installatie van buizen voor het pompen van beton wordt onmiddellijk na het einde van het boren uitgevoerd. Ze worden verwijderd als de put wordt gevuld met betonmengsel, of helemaal aan het einde. Bij het pompen van beton is het in ieder geval noodzakelijk om de controle van het mengselverbruik te organiseren. Nadat het betonnen niveau is gestegen tot de hoogte van één VPT, wordt de behuizing met vijzels opgetild en wordt het bovenste lege gedeelte verwijderd. Sommige boorplatforms hebben apparaten die gelijktijdig omkasting en betonnen buizen optillen. Houd er rekening mee dat als gevolg hiervan het betonnen niveau geleidelijk zal afnemen en het moet worden bijgevuld.
Onderdompeling van het frame
Het versterkende frame kan worden ondergedompeld voordat de put met beton wordt gevuld, of na de laatste vulling. De eerste optie is de eenvoudigste, u hoeft alleen de wapening veilig te bevestigen, deze te beschermen tegen verschuivingen en bestand te zijn tegen beschermende lagen. De methode om het kozijn onder te dompelen in een ondergelopen put wordt als meer optimaal beschouwd, omdat op deze manier wordt gegarandeerd dat er geen ongevulde gebieden worden gevormd. Dit is echter beladen met moeilijkheden..
De belangrijkste is de vereiste voor een hoge structurele sterkte van het frame en het vermogen om vorm en ruimtelijke positie te behouden. Meestal worden in de fabriek gemaakte wapeningssystemen gebruikt voor boorpalen. Een andere moeilijkheid is dat de onderdompeling van het frame plaatsvindt voordat de behuizing wordt opgetild. In dit geval moet er veel meer kracht worden uitgeoefend om de VAC te verwijderen, wat vaak niet mogelijk is zonder trillingen en halfroterende actie. Het is bijna onmogelijk om dit te doen zonder speciale apparatuur..
Omsnoeren en vullen van grillage
Geboorde palen worden gestort om een put te vormen, waarvan de bodem niet hoger ligt dan de bovenste dichte laag sedimentair gesteente. De staarten van het verstevigingsframe worden vrijgelaten om te verbinden met de roosterversterking. Na het verpompen van het beton worden ze gewassen met water. De verbinding met de wapening van de roostertape wordt uitgevoerd door middel van L-vormige en T-vormige gebogen ankers met een overlap van minimaal 50 nominale diameters van de werkwapening.
Er zijn twee opties voor de locatie van de grillage. Het kan worden begraven en rusten op een dichte laag klei, of het kan volledig boven de grond zijn zonder ondersteuning. Bij de eerste variant is de invloed van installatiefouten erg groot. Als de put bijvoorbeeld niet goed is schoongemaakt, nadat de grond onder de hiel van de paal is verdicht, vervult deze zijn ondersteunende functie en, omgekeerd, wordt de fundering nog meer belast..
Wanneer de grillage zich boven de grond bevindt, vervult deze de functie van het verdelen van de belasting over het heipaalveld. Dit wordt beschouwd als de beste oplossing voor civiele techniek: de palen verdragen gemakkelijk zettingen en na verloop van tijd wordt de hele constructie stabiel. Maar zo’n fundament vereist een zorgvuldig ontwerp in termen van laadvermogen. Het tweede nadeel kunnen de moeilijkheden bij de constructie van de bekisting worden genoemd, omdat er geen natuurlijke afrastering met grond is. Meestal wordt het gebruikt om een stortplaats grond te vullen, waarop het onderste vlak van de bekisting rust. De zijvlakken zijn afgeschermd met gewone bordschermen en verankerd in de bovenste bodemlaag.
Wat is precies het doel van het rooster in het apparaat van een verveelde fundering?